Пороговый модуль
Владельцы патента RU 2762547:
федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ульяновский государственный технический университет" (RU)
Настоящее техническое решение относится к области вычислительной техники. Технический результат заключается в расширении функциональных возможностей, заключающихся в обеспечения реализации пороговой функции с единичными весами аргументов и порогом n-3, зависящей от n аргументов – входных двоичных сигналов, при n=9. Технический результат достигается за счёт порогового модуля, который содержит элемент 2И 1, элемент 2ИЛИ 2, элементы ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 31, …, 34 и мажоритарные элементы 41, …, 45. 2 табл., 1 ил.
Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при построении средств автоматики, функциональных узлов систем управления и др.
Известны пороговые модули (см., например, патент РФ 2710877, кл. G06F 7/57, 2020 г.), которые реализуют пороговую функцию с единичными весами аргументов и порогом n-3, зависящую от n аргументов – входных двоичных сигналов, при n=7.
К причине, препятствующей достижению указанного ниже технического результата при использовании известных пороговых модулей, относятся ограниченные функциональные возможности, обусловленные тем, что не допускается обработка девяти входных сигналов.
Наиболее близким устройством того же назначения к заявленному изобретению по совокупности признаков является принятый за прототип пороговый модуль (патент РФ 2700554, кл. G06F 7/57, 2019 г.), который содержит элемент 2И, элемент 2ИЛИ, пять мажоритарных элементов и реализует пороговую функцию с единичными весами аргументов и порогом n-3, зависящую от n аргументов – входных двоичных сигналов, при n=7.
К причине, препятствующей достижению указанного ниже технического результата при использовании прототипа, относятся ограниченные функциональные возможности, обусловленные тем, что не допускается обработка девяти входных сигналов.
Техническим результатом изобретения является расширение функциональных возможностей за счет обеспечения реализации пороговой функции с единичными весами аргументов и порогом n-3, зависящей от n аргументов – входных двоичных сигналов, при n=9.
Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в пороговом модуле, содержащем элемент 2И, элемент 2ИЛИ и пять мажоритарных элементов, второй, третий входы четвертого мажоритарного элемента соединены соответственно с выходами второго, третьего мажоритарных элементов, особенность заключается в том, что в него дополнительно введены четыре элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, i-й вход j-го 
элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, выход элемента 2ИЛИ, i-й вход и выход пятого мажоритарного элемента соединены соответственно с i-м входом j-го мажоритарного элемента, первым входом элемента 2И, выходом i-го элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ и первым входом элемента 2ИЛИ, выход четвертого мажоритарного элемента, первый вход и выход четвертого элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ соединены соответственно с вторым входом элемента 2И, выходом первого мажоритарного элемента и вторым входом элемента 2ИЛИ, а первый, второй, третий входы i-го элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ и выход элемента 2И соединены соответственно с (3×i-2)-м, (3×i-1)-м, (3×i)-м входами и выходом порогового модуля.
На чертеже представлена схема предлагаемого порогового модуля.
Пороговый модуль содержит элемент 2И 1, элемент 2ИЛИ 2, элементы ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 31, …, 34 и мажоритарные элементы 41, …, 45, причем i-й 
вход элемента 3j 
и i-е входы элементов 34, 45 соединены соответственно с i-м входом элемента 4j и выходами элементов 4i, 3i·, первый, второй входы элемента 1 и первый, второй входы элемента 2 подключены соответственно к выходам элементов 2, 44 и 45, 34, а первый, второй, третий входы элемента 3i и выход элемента 1 соединены соответственно с (3×i-2)-м, (3×i-1)-м, (3×i)-м входами и выходом порогового модуля.
Работа предлагаемого порогового модуля осуществляется следующим образом. На его первый, …, девятый входы подаются соответственно двоичные сигналы x1, …, х9 ∈{0,l}. В представленных ниже табл. 1 и табл. 2 приведены соответственно значения внутренних сигналов у2×i-1 , y2×i предлагаемого порогового модуля, полученные для всех возможных наборов значений сигналов х3×i-2, x3×i-1, x3×i, и значения его выходного сигнала Z, полученные для всех возможных наборов значений сигналов у1, …, у6.
Согласно табл. 1, табл. 2 имеем
где 
есть пороговая функция с единичными весами аргументов x1,…, x9 и порогом 6.
Вышеизложенные сведения позволяют сделать вывод, что предлагаемый пороговый модуль обладает более широкими по сравнению с прототипом функциональными возможностями, так как реализует пороговую функцию с единичными весами аргументов и порогом n-3, зависящую от n аргументов - входных двоичных сигналов, при n=9.
Пороговый модуль, содержащий элемент 2И, элемент 2ИЛИ и пять мажоритарных элементов, причем второй, третий входы четвертого мажоритарного элемента соединены соответственно с выходами второго, третьего мажоритарных элементов, отличающийся тем, что в него дополнительно введены четыре элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, i-й 
вход j-го 
элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, выход элемента 2ИЛИ, i-й вход и выход пятого мажоритарного элемента соединены соответственно с i-м входом j-го мажоритарного элемента, первым входом элемента 2И, выходом i-го элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ и первым входом элемента 2ИЛИ, выход четвертого мажоритарного элемента, первый вход и выход четвертого элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ соединены соответственно с вторым входом элемента 2И, выходом первого мажоритарного элемента и вторым входом элемента 2ИЛИ, а первый, второй, третий входы i-го элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ и выход элемента 2И соединены соответственно с (3×i-2)-м, (3×i-1)-м, (3×i)-м входами и выходом порогового модуля.
